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産業用機器に適したゲート駆動電流を提供するMOSFET・IGBTゲート駆動用フォトカプラー
Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation ("Toshiba") has launched a new photocoupler, “TLP5795H,” and expanded its lineup to control 1A to 5A class gate drive currents for small to medium-capacity MOSFET and IGBT gate drives. Shipments start today.
In recent years, with the expansion of the green energy and factory automation markets, the demand for isolated gate drivers that drive from low-voltage control side to high-voltage power devices through isolation has been increasing. In these markets, the demand for specifications that more accurately capture the driving performance of isolated gate drivers has also been increasing. In response, Toshiba has released the TLP5795H, which specifies output current characteristics IOLH and IOHL as typical values of -4.5/+5.3A (typ.). Furthermore, Toshiba is also developing[1] the TLP5794H with -6.0/+4.0A (typ.) and the TLP5791H with -1.0/+1.0A (typ.).
The TLP5795H has a performance of -4.5/+5.3A for peak high-level/low-level output current (IOLH/IOHL), with a UVLO[2] threshold voltage (VUVLO+) of 13.5V (max), a UVLO threshold voltage (VUVLO-) of 11.1V (min), and UVLO hysteresis (UVLOHYS) of 1.0V (typ.). These values are designed to drive SiC MOSFETs with a wide gate negative bias voltage rating, as well as IGBTs. It is suitable for driving power devices with a positive bias of 15 to 20V and a negative bias of approximately 0 to -10V. For details, please refer to the application note "Gate Drive Coupler Notes on using power device gate negative bias power supply". The propagation delay time has low temperature dependence, allowing for stable operation within the practical range defined by FA equipment.
Additionally, the TLP5795H is a rail to rail[3] output device that enables switching characteristics with less voltage drop from the power supply voltage.
Furthermore, by improving the light output of the input-side infrared light-emitting diode and optimizing the design of the light-receiving element (photodiode array), Toshiba has enhanced the optical coupling efficiency and achieved an operating temperature rating of -40°C to 125°C. This allows for use in industrial equipment operating in severe thermal environments, such as PV inverters, UPS[4], and EV stands. Propagation delay time and propagation delay skew are also standardized within the operating temperature rating range.
TLP5795H is housed in a small SO6L package and contributes to improved flexibility in component placement on the set board. In addition, the new product features a minimum creepage distance of 8.0mm and an isolation voltage of 5000Vrms, allowing it to be used in equipment that requires high isolation performance.
Toshiba will continue to develop and expand its lineup of photocouplers for MOSFET and IGBT gate drive applications in industrial equipment.
Notes:
[1] TLP5794H and TLP5791H are scheduled for released in June 2025.
[2] UVLO: Under Voltage Lock Out. It means the function to prevent malfunction at low voltage.
[3] Rail to rail: It refers to the ability of the output voltage to cover the entire range of the power supply voltage (from the positive power rail to the negative power rail). Useful in applications that require circuits to operate at low voltages or to process signals across the entire range of supply voltages.
[4] UPS: Uninterruptible Power Supply
当社は、小～中容量のMOSFETやIGBTのゲート駆動向けに、フォトカプラー「TLP5795H」を製品化し、1A～5Aクラスのゲート駆動電流を提供するラインアップを拡充しました。
近年、グリーンエナジーやファクトリーオートメーション (FA) 市場の拡大に伴い、低電圧の制御側から高電圧のパワーデバイスへ絶縁を介して駆動する絶縁型ゲートドライバーの需要が増加しています。これらの市場において、絶縁型ゲートドライバーの駆動性能をより正確に把握する仕様の要求が高まっています。この要求に対して、当社は出力電流特性IOLH、IOHLを標準値として規定した-4.5/+5.3A (typ.) のTLP5795Hを製品化しました。さらに-6.0/+4.0A (typ.) のTLP5794H、-1.0/+1.0A (typ.) のTLP5791Hを開発しています[注1]。
新製品TLP5795Hは、ピークハイレベル/ローレベル出力電流 (IOLH/IOHL) として-4.5/+5.3Aの性能を有し、UVLO[注2]スレッショルド (VUVLO+) は13.5V (max)、UVLOスレッショルド (VUVLO-) は11.1V (min)、UVLOヒステリシス (UVLOHYS) は1.0V (typ.) です。この仕様は、IGBTおよびゲート負バイアス電圧定格が広めのSiC MOSFETの駆動を想定しており、正バイアス15～20V、負バイアス0～-10V程度でのパワーデバイス駆動に適した仕様となっております。アプリケーションノート「ゲートドライバーカプラーパワーデバイス ゲート負バイアス電源使用時の注意事項」もご参考ください。伝搬遅延時間は温度依存性が少ないため、FA機器で定義されている実用域で安定した動作が可能です。また、TLP5795Hはレール・トゥ・レール[注3]出力品であり、電源電圧からの電圧ドロップが少ないスイッチング特性を可能にします。
さらに、入力側の赤外発光ダイオードの光出力向上と受光素子 (フォトダイオードアレイ) の最適化設計により光結合効率を高め、動作温度定格-40°Cから125°Cを実現しました。これにより、PVインバーター、UPS[注4]、EVスタンドなど、厳しい熱環境で使用される産業用機器に対応できます。伝搬遅延時間や伝搬遅延スキューも動作温度定格範囲で規格化しています。パッケージは小型SO6Lを採用し、セット基板上での部品配置の自由度向上に貢献します。さらに、最小沿面距離8.0mmを確保しており、絶縁耐圧は5000Vrmsなので高い絶縁性能を必要とする用途にも対応可能です。
今後も、当社は産業用機器向けMOSFET・IGBTゲート駆動用フォトカプラーの開発を進め、ラインアップを拡充してまいります。
[注1] TLP5794H、TLP5791Hは2025年6月製品化予定
[注2] Under Voltage Lock Outの略名。低電圧誤動作防止機能のこと。
[注3] 出力電圧が電源電圧の範囲全体 (正電源レールから負電源レールまで) をカバーできることを指す。低電圧で動作する回路や、電源電圧の範囲全体で信号を処理する必要があるアプリケーションにおいて有用。
[注4] UPS: Uninterruptible Power Supply (無停電電源装置)
新製品の主な特長
- UVLO compatible with SiC MOSFETs: 13.5V (max)
- Stable propagation delay time
- Rail to rail output[3]
Features Explanation
- SiC MOSFETに対応したUVLO: 13.5V (max)
- 安定した伝搬遅延時間
- レール・トゥ・レール出力[注3]
特長の解説
1. SiC MOSFETに対応したUVLO: 13.5V (max)
高いゲート電圧を設定できるため、高電力アプリケーションに適しています。
また、ヒステリシスが1.0V (typ.) あることで出力が安定し、システム全体の信頼性が向上します。
2. 安定した伝搬遅延時間
High gate voltage can be set, making it suitable for high-power applications. Additionally, the output is stabilized with a hysteresis of 1.0V (typ.), improving the overall reliability of the system.
2. Stable propagation delay time
The propagation delay time of TLP5795H is stable within the operating temperature rating of -40 to 125°C.
Moreover, it operates stably within the practical range defined by FA equipment.
3. Rail to rail output[3]
Rail to rail output allows the output voltage to be used within the range of power supply voltage.
In addition, due to the low internal resistance of the gate driver coupler, it results in low loss.
This minimizes switching losses and improves efficiency of equipment.
伝搬遅延時間は、-40～125°Cの動作温度定格内で安定した動作をします。さらに、FA機器で定義されている実用域で安定した動作をします。
3. レール・トゥ・レール出力[注3]
レール・トゥ・レール出力により、電源電圧の範囲で出力電圧が使用できます。また、ゲートドライバーカプラーの内部抵抗が小さいため、低損失となります。これにより、スイッチング損失が最小限に抑えられ、機器の効率が向上します。
アプリケーション
- PV Inverters
- UPS
- EV charger stand
- Inverter drive
- IH cooking heaters
- Air conditioners
- PVインバーター
- UPS
- EVチャージャースタンド
- インバータードライブ
- IHクッキング
- エアコン
新製品の主な仕様
(Unless otherwise specified, Ta = -40 to 125°C)
Part number |
TLP5794H[1] |
TLP5791H[1] |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|
Package |
Name |
|||||
Size (mm) |
Typ. |
3.84×10×2.1 |
||||
Recommended |
Peak high-level/low-level output current (L/H) IOLH, (H/L) IOHL (A) |
-4.5/+5.3 |
-6.0/+4.0 |
-1/+1 |
||
Supply voltage VCC (V) |
15 to 30 |
15 to 30 |
10 to 30 |
|||
Electrical characteristics |
UVLO threshold voltage VUVLO＋ (V) |
IF=5mA, VO>2.5V |
Max |
13.5 |
13.5 |
9.5 |
UVLO threshold voltage VUVLO- (V) |
IF=5mA, VO<2.5V |
Min |
11.1 |
9.5 |
7.5 |
|
UVLO hysteresis UVLOHYS (V) |
- |
Typ. |
1.0 |
1.5 |
0.5 |
|
Switching characteristics |
Propagation delay time (L/H) tpLH, (H/L) tpHL (ns) |
VCC=30V |
Max |
150 |
200 |
500 |
High-level/Low-level common-mode transient immunity CMH, CML (kV/μs) |
Ta=25°C |
Min |
±35 |
±50 |
±20 |
|
Isolation characteristics |
Isolation voltage BVS (Vrms) |
Ta=25°C |
Min |
5000 |
||
Buy Online |
 |
- |
- |
|||
Related information
(特に指定のない限り、Ta=-40～125°C)
品番 |
TLP5794H[注1] |
TLP5791H[注1] |
||||
|---|---|---|---|---|---|---|
パッケージ |
名称 |
|||||
寸法 (mm) |
Typ. |
3.84×10×2.1 |
||||
推奨動作条件 |
ピークハイレベル/ローレベル出力電流 (L/H) IOLH、(H/L) IOHL (A) |
-4.5/+5.3 |
-6.0/+4.0 |
-1/+1 |
||
電源電圧 VCC (V) |
15～30 |
15～30 |
10～30 |
|||
電気的特性 |
UVLOスレッショルド VUVLO＋ (V) |
IF=5mA、 VO>2.5V |
Max |
13.5 |
13.5 |
9.5 |
UVLOスレッショルド VUVLO- (V) |
IF=5mA、 VO<2.5V |
Min |
11.1 |
9.5 |
7.5 |
|
UVLOヒステリシス UVLOHYS (V) |
- |
Typ. |
1.0 |
1.5 |
0.5 |
|
スイッチング特性 |
伝搬遅延時間 (L/H) tpLH、(H/L) tpHL (ns) |
VCC=30V |
Max |
150 |
200 |
500 |
コモンモード過渡耐性 CMH、CML (kV/μs) |
Ta=25°C |
Min |
±35 |
±50 |
±20 |
|
絶縁特性 |
絶縁耐圧 BVS (Vrms) |
Ta=25°C |
Min |
5000 |
||
在庫検索＆Web少量購入 |
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ゲートドライバーカプラー パワーデバイス ゲート負バイアス電源使用時の注意事項 (PDF: 1,241KB)
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